题面

给定一个非空的整数数组，返回其中出现频率前 k 高的元素。（力扣后来加了一句：你可以按 任意顺序 返回答案。我们先假设没有这句。）

示例 1:

  • 输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2
  • 输出: [1,2]

示例 2:

  • 输入: nums = [1], k = 1
  • 输出: [1]

提示：

  • 你可以假设给定的 k 总是合理的，且 1 ≤ k ≤ 数组中不相同的元素的个数。
  • 你的算法的时间复杂度必须优于 $O(n \log n)$ , n 是数组的大小。
  • 题目数据保证答案唯一，换句话说，数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的。
  • 你可以按任意顺序返回答案。

思路 小顶堆，时间O(n log k)，空间O(n)

C++

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public:
	// 小顶堆
	class mycomparison {
	public:
        bool operator() (const pair<int, int>& lhs, const pair<int, int>& rhs) {
            return lhs.second > rhs.second;
        }
    };
	vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
        // 要统计元素出现频率
        unordered_map<int, int> map; // map<nums[i], 对应出现的次数>
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
            map[nums[i]]++;
       	
        // 对频率排序
        // 定义一个小顶堆，大小为k
        priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, mycomparison> pri_que;
        
        // 用固定大小为k的小顶堆，扫描所有频率的数值
        for (unordered_map<int, int>::iterator it = map.begin(); it != map.end(); it++) {
            pri_que.push(*it);
            if (pri_que.size() > k) // 如果堆的大小大于了k，则队列弹出，保证堆的大小一直为k
                pri_que.pop();
        }
    }

	// 找出前k个高频元素，因为小顶堆先弹出的是最小的，所以倒序来输出到数组
	vector<int> result(k);
	for (int i = k - 1; i >= 0; i--) {
        result[i] = pri_que.top().first;
        pri_que.pop();
    }
	return result;